PAM4 ტექნოლოგიის გაგებამდე, რა არის მოდულაციის ტექნოლოგია? მოდულაციის ტექნოლოგია არის საბაზისო სიგნალების (ნედლი ელექტრული სიგნალების) გადაცემის სიგნალებად გარდაქმნის ტექნიკა. კომუნიკაციის ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად და შორ მანძილზე სიგნალის გადაცემის პრობლემების დასაძლევად, აუცილებელია სიგნალის სპექტრის მაღალი სიხშირის არხზე გადატანა გადაცემისთვის მოდულაციის გზით.
PAM4 არის მეოთხე რიგის იმპულსური ამპლიტუდის მოდულაციის (PAM) მოდულაციის ტექნიკა.
PAM სიგნალი NRZ-ის (ნულზე დაბრუნების გარეშე) შემდეგ პოპულარული სიგნალის გადაცემის ტექნოლოგიაა.
NRZ სიგნალი იყენებს ორ სიგნალის დონეს, მაღალს და დაბალს, ციფრული ლოგიკური სიგნალის 1-ის და 0-ის წარმოსადგენად და შეუძლია 1 ბიტი ლოგიკური ინფორმაციის გადაცემა საათის ციკლში.
PAM4 სიგნალი იყენებს 4 განსხვავებულ სიგნალის დონეს სიგნალის გადაცემისთვის და თითოეულ საათის ციკლს შეუძლია გადასცეს ლოგიკური ინფორმაციის 2 ბიტი, კერძოდ 00, 01, 10 და 11.
ამრიგად, იმავე ბაუდის სიჩქარის პირობებში, PAM4 სიგნალის ბიტური სიჩქარე ორჯერ მეტია NRZ სიგნალთან შედარებით, რაც აორმაგებს გადაცემის ეფექტურობას და ეფექტურად ამცირებს ხარჯებს.
PAM4 ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი სიგნალის ურთიერთდაკავშირების სფეროში. ამჟამად, არსებობს 400G ოპტიკური გადამცემ-მიმღების მოდული, რომელიც დაფუძნებულია PAM4 მოდულაციის ტექნოლოგიაზე მონაცემთა ცენტრისთვის და 50G ოპტიკური გადამცემ-მიმღების მოდული, რომელიც დაფუძნებულია PAM4 მოდულაციის ტექნოლოგიაზე 5G ურთიერთდაკავშირების ქსელისთვის.
PAM4 მოდულაციაზე დაფუძნებული 400G DML ოპტიკური გადამცემ-მიმღების მოდულის დანერგვის პროცესი შემდეგია: ერთეული სიგნალების გადაცემისას, ელექტრული ინტერფეისის ერთეულიდან შეჰყავთ მიღებული 25G NRZ ელექტრული სიგნალების 16 არხი, წინასწარ ამუშავებენ DSP პროცესორს, მოდულირებენ PAM4-ს და გამოჰყავთ 25G PAM4 ელექტრული სიგნალების 8 არხი, რომლებიც იტვირთება დრაივერის ჩიპზე. მაღალსიჩქარიანი ელექტრული სიგნალები გარდაიქმნება 50 გბიტ/წმ მაღალსიჩქარიანი ოპტიკურ სიგნალების 8 არხად ლაზერების 8 არხის მეშვეობით, გაერთიანებულია ტალღის სიგრძის გამყოფი მულტიპლექსორის მიერ და სინთეზირდება 400G მაღალსიჩქარიანი ოპტიკური სიგნალის 1 არხად. ერთეული სიგნალების მიღებისას, მიღებული 1-არხიანი 400G მაღალსიჩქარიანი ოპტიკური სიგნალი შეჰყავთ ოპტიკური ინტერფეისის ერთეულის მეშვეობით, გარდაიქმნება 8-არხიან 50 გბიტ/წმ მაღალსიჩქარიან ოპტიკურ სიგნალად დემულტიპლექსორის მეშვეობით, მიიღება ოპტიკური მიმღების მიერ და გარდაიქმნება ელექტრულ სიგნალად. საათის აღდგენის, გაძლიერების, გათანაბრების და DSP დამუშავების ჩიპის მიერ PAM4 დემოდულაციის შემდეგ, ელექტრული სიგნალი გარდაიქმნება 25G NRZ ელექტრული სიგნალის 16 არხად.
PAM4 მოდულაციის ტექნოლოგიის გამოყენება 400 გბ/წმ ოპტიკურ მოდულებზე. PAM4 მოდულაციაზე დაფუძნებული 400 გბ/წმ ოპტიკურ მოდულს შეუძლია შეამციროს საჭირო ლაზერების რაოდენობა გადამცემ ბოლოში და შესაბამისად, შეამციროს საჭირო მიმღებების რაოდენობა მიმღებ ბოლოში NRZ-თან შედარებით მაღალი რიგის მოდულაციის ტექნიკის გამოყენების გამო. PAM4 მოდულაცია ამცირებს ოპტიკური კომპონენტების რაოდენობას ოპტიკურ მოდულში, რამაც შეიძლება მოიტანოს ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა აწყობის ხარჯების შემცირება, ენერგიის მოხმარების შემცირება და შეფუთვის უფრო მცირე ზომა.
5G გადაცემისა და უკუკავშირის ქსელებში 50 გბიტ/წმ სიჩქარის ოპტიკურ მოდულებზე მოთხოვნაა, ხოლო დაბალი ღირებულებისა და მაღალი გამტარუნარიანობის მოთხოვნების მისაღწევად გამოყენებულია 25G ოპტიკურ მოწყობილობებზე დაფუძნებული გადაწყვეტა, რომელსაც ავსებს PAM4 პულსის ამპლიტუდის მოდულაციის ფორმატი.
PAM-4 სიგნალების აღწერისას მნიშვნელოვანია ყურადღება მიაქციოთ ბაუდის სიჩქარესა და ბიტურ სიჩქარეს შორის განსხვავებას. ტრადიციული NRZ სიგნალებისთვის, რადგან ერთი სიმბოლო გადასცემს მონაცემების ერთ ბიტს, ბიტური სიჩქარე და ბაუდის სიჩქარე ერთნაირია. მაგალითად, 100G Ethernet-ში, გადაცემისთვის ოთხი 25.78125GBaud სიგნალის გამოყენებით, თითოეულ სიგნალზე ბიტური სიჩქარე ასევე 25.78125Gbps-ია და ოთხი სიგნალი აღწევს 100Gbps სიგნალის გადაცემას; PAM-4 სიგნალებისთვის, რადგან ერთი სიმბოლო გადასცემს მონაცემების 2 ბიტს, გადაცემისთვის შესაძლებელი ბიტური სიჩქარე ორჯერ აღემატება ბაუდის სიჩქარეს. მაგალითად, 200G Ethernet-ში გადაცემისთვის 26.5625GBaud სიგნალების 4 არხის გამოყენებით, თითოეულ არხზე ბიტური სიჩქარე 53.125Gbps-ია და სიგნალების 4 არხით შესაძლებელია 200Gbps სიგნალის გადაცემის მიღწევა. 400G Ethernet-ისთვის ეს შეიძლება მიღწეული იქნას 26.5625GBaud სიგნალის 8 არხით.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 2 იანვარი